西藏山南地區(qū)鐵路建設(shè)項目棄渣場管理措施分析

王大鵬，東懷正，賀春燕，王玉民，李志源，陳澤昊

（1. 中國鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司 節(jié)能環(huán)保勞衛(wèi)研究所，北京 100081；2. 西藏鐵路建設(shè)有限公司 安全質(zhì)量部，西藏 林芝 860000；3. 四川大宇建筑勞務(wù)有限公司 林芝分公司，西藏林芝 860000；4. 中鐵十九局集團(tuán)公司 第六工程有限公司，江蘇 無錫 214028）

鐵路建設(shè)項目是國家重大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項目，對于完善交通網(wǎng)絡(luò)、促進(jìn)經(jīng)濟社會發(fā)展等具有重大意義。西藏山南地區(qū)處于典型的藏南河谷谷地，具有明顯的高原溫帶干旱性氣候特征。新建川藏鐵路拉薩至林芝段(以下簡稱“拉林鐵路”)隧道比重大，施工將產(chǎn)生大量棄土、棄渣，如棄渣場生態(tài)防護(hù)管理措施不當(dāng)，會造成生態(tài)破壞、水土流失等環(huán)境問題，而山南地區(qū)干旱少雨、蒸發(fā)量大、隧道出渣巖質(zhì)松散等環(huán)境特點使棄渣場生態(tài)防護(hù)更加困難。本文以拉林鐵路山南地區(qū)某棄渣場為例，結(jié)合山南地區(qū)環(huán)境特點，研究分析棄渣場生態(tài)防護(hù)措施及防護(hù)效果，為有效降低棄渣場建設(shè)對區(qū)域生態(tài)環(huán)境的影響、切實保護(hù)生態(tài)環(huán)境提供參考。

1 西藏山南地區(qū)環(huán)境概況

1.1 氣候特征

由于當(dāng)?shù)氐牡乩砭暥燃蔼毺氐牟啬虾庸裙鹊氐孛玻侥系貐^(qū)形成了獨特的高原溫帶干旱性的氣候特征，其主要特點包括氣溫整體偏低、日溫差變化大、年變化小，年降雨量偏少、降雨集中在6~9月，地區(qū)太陽輻射強度大、蒸發(fā)性強，干濕季節(jié)分明、空氣相對濕度小，多大風(fēng)。由于多樣的地形地貌，山南地區(qū)的立體氣候顯著，氣壓低，氧含量少[1]。

1.2 地形地貌及土壤特征

山南地區(qū)位于青藏高原岡底斯山-念青唐古拉山脈以南的雅魯藏布江中下游，屬于典型的藏南河谷谷地，地勢自西向東逐漸降低，平均海拔3 700 m左右。受氣候、海拔、地形等綜合影響分布的土壤類型主要有森林土壤、灌叢草原土壤、高山草甸土壤、高山草原土壤、高山寒漠土壤，以及水成、半水成土壤等[2]，具有明顯的高原特點，即土壤層較薄、土壤質(zhì)地輕、礫石含量高、粗屑性強、礦物的化學(xué)分解程度低、有機質(zhì)積累明顯。

2 山南地區(qū)棄渣場全過程管理措施

在棄渣過程中堅持“依法合規(guī)、因地制宜、生態(tài)防護(hù)、一場一圖”的基本原則，加強施工前期→施工期→驗收移交等全過程管理，落實各項生態(tài)防護(hù)措施，最大限度降低生態(tài)環(huán)境破壞和水土流失，保護(hù)區(qū)域生態(tài)環(huán)境[3-4]。棄渣場全過程管理措施流程如圖1所示。

2.1 施工前期

主要包括選址階段和設(shè)計階段。棄渣場選址應(yīng)在水土保持方案編制階段完成，符合《生產(chǎn)建設(shè)項目水土保持技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50433—2018)相關(guān)要求，需充分考慮環(huán)境敏感性、防洪安全、棄渣占地擾動面積、棄渣運距、可能發(fā)生的水土流失及其危害、棄渣安全、棄渣防護(hù)工程量及投資、棄渣場后期利用及景觀可恢復(fù)性等影響因素。結(jié)合地方建設(shè)規(guī)劃開展方案比選，選定棄渣場應(yīng)征得地方國土、水利、環(huán)保等相關(guān)部門的同意[5]。棄渣場選址完成后應(yīng)進(jìn)行水土保持措施設(shè)計，若棄渣場位置存在變化或棄渣總量超出原水土保持方案棄渣總量20%，需編制水土保持方案(棄渣場補充)。棄渣場設(shè)計應(yīng)當(dāng)符合《水土保持設(shè)計工程規(guī)范》(GB 51018—2014) 的相關(guān)規(guī)定，遵循“一場一圖”的原則，開展斜坡防護(hù)工程、攔渣工程、防洪排道工程、植被恢復(fù)和綠化等方面的設(shè)計。

2.2 施工期

設(shè)計施工圖完成后，施工單位應(yīng)辦理臨時用地手續(xù)，并編制棄渣場專項施工方案。在施工期，應(yīng)根據(jù)設(shè)計施工圖落實各項生態(tài)防護(hù)措施。施工期生態(tài)防護(hù)措施應(yīng)以工程措施為主，植物措施和臨時措施為輔；工程措施、植物措施和臨時措施有機結(jié)合；臨時性措施與永久性措施相結(jié)合[6]。在施工期，生態(tài)防護(hù)措施具體內(nèi)容如表1所示。

2.3 驗收移交

棄渣場棄渣完成并落實各項生態(tài)防護(hù)措施后，根據(jù)《水利部關(guān)于加強事中事后監(jiān)管規(guī)范生產(chǎn)建設(shè)項目水土保持設(shè)施自主驗收的通知》(水保[2017]365 號)、《生產(chǎn)建設(shè)項目水土保持設(shè)施自主驗收規(guī)程(試行)》(辦水保[2018]133號)有關(guān)規(guī)定，對4級及以上的棄土(渣)場應(yīng)當(dāng)開展穩(wěn)定性評估；其他棄土(渣)場應(yīng)當(dāng)根據(jù)棄土(渣)場選址、堆渣量、最大堆渣高度和周邊重要防護(hù)設(shè)施情況，開展必要的穩(wěn)定性評估。穩(wěn)定性評估結(jié)論需為穩(wěn)定且無附加條件。棄渣場穩(wěn)定性評估完成后，施工單位需辦理棄渣場臨時用地移交手續(xù)；建設(shè)單位組織所有參建單位根據(jù)水土保持設(shè)施落實情況完成水土保持設(shè)施驗收。

圖1 棄渣場全過程管理措施流程

表1 施工期的生態(tài)防護(hù)措施

3 山南地區(qū)棄渣場生態(tài)防護(hù)措施分析

山南地區(qū)處于西藏高原的藏南谷地，山高谷深，高寒缺氧；構(gòu)造發(fā)育，內(nèi)動力地質(zhì)作用強烈；淺表地貌改造頻繁，表生地質(zhì)作用強烈。其獨有的氣候特征和土壤巖性會產(chǎn)生一系列特色的工程地質(zhì)問題，包括崩塌、滑坡、錯落、泥石流、溜沙坡、風(fēng)沙等[7]。因此，在山南地區(qū)棄渣場實施生態(tài)防護(hù)措施的過程中，應(yīng)根據(jù)山南地區(qū)的環(huán)境特點來加強棄渣場的生態(tài)防護(hù)措施。根據(jù)生態(tài)環(huán)保工作要求，拉林鐵路山南地區(qū)共設(shè)置7 處棄渣場，設(shè)計棄渣量共157.4 萬m3，占地面積34.4 hm2。這7 處棄渣場按照水土保持方案，從選址評估到施工中措施管理、驗收移交等按照“一場一圖”的要求，對每一渣場進(jìn)行了典型專項防護(hù)設(shè)計。以該鐵路某棄渣場為例，對山南地區(qū)棄渣場防護(hù)及管理措施開展現(xiàn)場調(diào)研。棄渣場設(shè)計平面圖如圖2所示。

圖2 典型棄渣場設(shè)計平面圖

3.1 棄渣場現(xiàn)場情況

該棄渣場位于拉林鐵路正線右側(cè)約600 m、山坡底部較平緩處。棄渣場實際棄渣量1.5萬m3，占地1.2 hm2，其余棄渣用于路基和車站填筑。2015 年底棄渣場正式啟用，2018年底完成全部棄渣，2020年開始生態(tài)恢復(fù)。在整個施工過程中，施工單位已按照相關(guān)要求辦理用地手續(xù)，并在棄渣運輸過程中采取了防護(hù)措施(如苫蓋、灑水等)。

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)研情況，現(xiàn)場棄渣主要包括粉土、細(xì)角礫土、細(xì)沙、石英砂巖夾炭質(zhì)娟云板巖和粉砂巖，屬于典型山南地區(qū)土壤特征。因棄渣場棄渣量減少，防護(hù)措施亦隨之調(diào)整，其主要防護(hù)措施內(nèi)容包括苫蓋、底部填筑、攔渣工程、斜坡防護(hù)工程、防洪排導(dǎo)工程、土地整治工程及植被恢復(fù)等，棄渣場截水溝如圖3所示，壩式擋渣墻如圖4所示。與設(shè)計內(nèi)容對照，現(xiàn)場生態(tài)防護(hù)措施落實情況如表2所示。

圖3 典型棄渣場截水溝

圖4 典型棄渣場擋墻

表2 棄渣場生態(tài)防護(hù)措施落實情況表

3.2 棄渣場生態(tài)防護(hù)及管理措施效果分析

棄渣場在實施過程中受當(dāng)?shù)丨h(huán)境特點影響最大的措施包括：選址及利用、苫蓋、表土剝離、基底清除、底部填筑、削坡分級和植被恢復(fù)等。目前，棄渣場正處于植被恢復(fù)期，植被恢復(fù)以草灌恢復(fù)為主。各項生態(tài)防護(hù)措施分析如表3所示。

4 建議

根據(jù)拉林鐵路山南地區(qū)某棄渣場生態(tài)防護(hù)措施結(jié)果，結(jié)合西藏山南地區(qū)環(huán)境特點，提出以下建議。

（1）隧道及施工棄渣應(yīng)首先考慮自身及其他工程再利用，可與當(dāng)?shù)卣蚱髽I(yè)商議，多渠道、多方式進(jìn)行再利用，盡量減少棄渣量。

（2）山南地區(qū)表土資源貧瘠，宜剝則剝，并加強剝離表土的后期管理，需長時間存放的表土需采取苫蓋及臨時綠化措施；同時，山南地區(qū)晝夜溫差大，紫外線指數(shù)強，應(yīng)選擇高質(zhì)量苫蓋材料，耐寒、耐高溫、耐紫外線材料，減少更換頻次；后期表土覆蓋需大量腐殖土，若表土未剝離出，可采用購買當(dāng)?shù)馗惩练绞竭M(jìn)行回填。

（3）植被恢復(fù)前宜布設(shè)草甸，草籽、灌木或喬木種植完成后，適宜采用滴灌方式，結(jié)合幼林撫育措施，可提高植被的存活率。

（4）植被恢復(fù)完成時，可在植被恢復(fù)區(qū)域設(shè)置必要的圍擋，進(jìn)行封閉式撫育避免遭受人為破壞或散養(yǎng)家畜的啃食破壞。

表3 棄渣場生態(tài)防護(hù)措施分析